스마트 팩토리를 위한 모든 것이 여기에, 차세대 스마트 팩토리 네트워크 2022 3부 : Solution Insight

이제 마지막 3부입니다. 지금까지 1부 Market Insight, 2부 Tech Insight 세션 정리 내용을 보시느라 고생 많으셨고요. 이어서 오후 쉬는시간 이후에 진행된 Solution Insight의 세션 4개를 정리해 보려고 합니다.

특히 이번 Solution Insight에서 소개된 개별 세션의 내용은 '서비스 솔루션 메뉴판'이라는 독특한 이름의 서비스로 제공되었습니다. 저를 비롯한 모든 참석자들은 행사장 입장 시 위와 같은 브로셔를 받았는데요. 시스코와 로크웰 오토메이션이 협업해 차세대 스마트 팩토리를 위해 꼭 필요한 서비스를 4가지로 집약했다고 보시면 됩니다. 참석자들은 사전에 제공받은 설문지에 신청해서 서비스를 받을 수 있었고요. 단순히 솔루션만 소개하고 끝나는 것이 아닌, 해당 내용을 토대로 현장에서 맞춤 상담까지 제공하는 혜택이라 참석자들의 큰 주목을 받았습니다.

이 4가지 서비스는 △OT 네트워크 건강검진 및 체질 개선 서비스 △신공장 IT·OT 통합 네트워크 상담 서비스 △OT 보안 퀵 스타트 서비스 △ 산업용 무선-걷기에서 뛰기까지 코칭 서비스로, 제가 정리할 세션의 주제이기도 합니다. 

이번 시간에는 시스코와 로크웰 오토메이션이 협력해 내놓은 레퍼런스 아키텍처, 그리고 무선 기술들을 활용해서 고객들에게 구체적으로 어떤 오퍼링을 제공하는지에 대한 내용을 다룹니다. 세션 별 시간이 15분이라 내용이 그리 길지 않기 때문에 간단히 주요 내용 위주로 정리해 보겠습니다. 3부의 주요 내용은 아래와 같습니다.

이 콘텐츠는 Cisco의 지원으로 제작되었습니다.

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1. OT 네트워크 건강검진 및 체질개선 서비스 소개

Solution Insight의 첫 번째 세션은 'OT 네트워크 건강검진 및 체질개선 서비스'입니다. 로크웰 오토메이션이 공장의 안정적인 OT 네트워크 운영을 위해 어떤 서비스를 제공하는지를 사례와 함께 소개하는 세션이고요. 주요 내용을 살펴보겠습니다.

• ■네트워크 건강검진 개요 및 특징

네트워크 건강검진은 오랫동안 산업 현장의 OT 환경을 평가, 설계, 구축 및 관리해 온 로크웰 오토메이션의 노하우가 집약된 서비스입니다. 기본적으로 현재 운영중인 공장의 네트워크 환경을 점검해 어떻게 더 개선할 수 있을지를 도출하는데요. 5년 이상 운영되어 온 공장 네트워크는 장애를 경험했을 가능성이 높기 때문에, 이러한 건강검진 서비스를 통해 현재 발생하고 있는 이슈와 더불어 향후 발생할 지도 모를 장애원인을 미리 파악해 제거할 수 있도록 돕습니다. 나아가 네트워크 패킷 분석 및 외부와의 통신 상태 점검을 통해 보안 취약점도 탐지합니다.

로크웰 오토메이션의 네트워크 건강검진 서비스는 별도의 네트워크 전문 진단장비를 활용해 정밀히 검사하여 공장의 OT 네트워크 상태를 면밀히 파악합니다. 이것은 사람의 건강검진과 유사한데요. 사람도 나이가 들어갈 수록 건강에 조금씩 이상히 생기고, 이를 건강검진으로 상세히 파악해 질병에 발생하지 않도록 노력하잖아요? 로크웰 오토메이션의 공장 네트워크 건강검진 서비스도 마찬가지로 노후화된 공장 네트워크 인프라의 상태를 분석해서 보다 나은 상태로 변모할 수 있는, 네트워크 체질개선을 목적으로 하는 서비스라고 이해하시면 되겠습니다.

네트워크 진단 절차는 위와 같이 5단계로 구분됩니다. 먼저 담당자 인터뷰를 통해 진단 계획을 세운 뒤 현장 실사를 나가 공장의 전반적인 네트워크 구조를 파악하고요. 이후 실제 배치되어 운영중인 장비, 설비, 기기 등 네트워크에 연결되어 있는 자산들을 조사합니다. 그 다음, 이렇게 조사하면서 수집한 데이터를 바탕으로 분석한 다음 고객에게 개선 방안을 보고하고 컨설팅을 제공하는 것으로 진행됩니다. 

그런데 이렇게 이미 운영중인 공장에 와서 네트워크를 자세히 들여다 보고 조사하게 되면, 네트워크에 물려있는 공장 설비들에 영향을 주지는 않을까 걱정이 될 수 있습니다. 그래서 로크웰 오토메이션은 사전에 고객과 점검 일정을 충분히 협의한 다음, 네트워크 장비 콘솔에 접속해서 설정을 점검하거나 설비를 직접 눈으로 확인합니다. 이후 보다 자세한 점검을 위해 장비의 정기점검 혹은 유지보수때에 맞추어 케이블 점검, 스위치 설정 최적화, 트래픽 모니터링 등을 수행하고요. 이 과정에서 장애요인이 발견될 경우 바로 현장에 적용한다고 합니다. 핵심은, 공장 운영 영향을 최소화 하는 방향으로 진행된다는 것입니다.

점검에 사용되는 장비는 위와 같은 네트워크 전문 장비입니다. 네트워크 토폴로지를 볼 수 있고 정확한 계측이 가능한 전문 장비를 활용함으로써 보다 심층적인 점검을 수행한다고 보시면 됩니다.

앞서 보여드린 전문 장비를 통해 수집한 데이터를 기반으로 15년 이상의 OT 네트워크 전문 엔지니어가 상세 보고서를 고객에게 제공합니다. 그리고 이를 바탕으로 고객 입장에서 최소 비용 대비 최대 효과를 얻을 수 있는 개선 방안 및 문제점 해결 방안을 제시하는 동시에 전반적인 네트워크 체질 개선을 위한 방안도 제안합니다.

예를 들어, 앞서 Tech Insight의 세션들에서 볼 수 있었던 물리 네트워크를 가상화된 SDN으로 바꾸고, 제로 트러스트 보안 환경을 구축하면 참 좋겠지만 공장의 사정이 각기 다르기 때문에 한번에 이 모든 것들을 적용하기 어려울 수도 있습니다. 그래서 고객의 특성과 상황, 예산에 맞게, 현재 시점에서 우선적으로 시행되어야 할 현실적인 제안을 제공한다고 이해하시면 되겠습니다.

• ■네트워크 건강검진 사례

이제 네트워크 건강검진 사례를 살펴보겠습니다. 로크웰 오토메이션은 S 전자소재기업의 네트워크 건강검진을 실시해 기존에 무분별하게 확장된 네트워크 망의 통합 및 이중화로  네트워크 안정화 작업을 수행했습니다. 그리고 전체 네트워크 사용량의 60%가 의미없는 멀티 캐스트 혹은 브로드 캐스트 트래픽인 것을 발견해 네트워크를 논리적으로 세분화를 통해 차단을 시켰고, 취약점 진단을 통한 보안 강화 방안을 제시했습니다. 추가로 그리고 산업 현장에 알맞은 장비로의 교체와 더불어 최신화 된 네트워크 토폴로지, 그리고 현장의 케이블링 작업까지 제공했다고 합니다.

두 번째 사례는 A 발전소 사례입니다. 앞서 살펴보신 S 전자소재기업에 적용된 내용에 더해 네트워크 장애 진단을 위해 로크웰 오토메이션의 FactoryTalk Network Manager, 시스코의 IND(Industrial Network Director)와 같은 네트워크 통합 운영관리 시스템을 구축했습니다. 

이번 세션을 요약하면, 로크웰 오토메이션은 공장의 노후화된 네트워크 체질 개선을 위해 15년 이상의 OT 네트워크 전문가가 정밀 장비를 활용해 고객의 네트워크 건강검진 서비스를 제공함으로써 기존 공장의 원활한 스마트 팩토리 전환을 지원한다라고 할 수 있겠습니다.

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2. 신공장 IT & OT 통합 네트워크 성공 사례 소개

두 번째 세션은 '신공장 IT & OT 통합 네트워크 성공 사례 소개'입니다. 로크웰 오토메이션과 시스코가 협력해 IT와 OT 네트워크가 통합된 스마트 팩토리를 구축한 사례들이 소개되었고요. 주요 내용을 살펴보겠습니다.

• ■스마트 팩토리의 방향성 및 전환의 실질적 어려움

스마트 팩토리의 4대 변화 방향성부터 살펴보겠습니다. 첫 번째는 생산 유연성 극대화입니다. 자동차 공장의 경우 하나의 라인에서 내연 기관차와 전기차, 세단과 SUV를 동시에 생산하는 혼류 생산이 가능한 방향으로 전환되고 있습니다. 두 번째는 무선 솔루션 활용 확대로, AGV와 같은 무선 설비를 통해 공장의 레이아웃을 쉽게 변경할 수 있는 유연성이 향상되었고, 과거처럼 하나의 설비에서 문제가 생겼을 경우 전체 라인에 영향을 주는 것이 아닌, 문제가 있는 AGV만 조치하면 되는 형태로 변화해 가고 있고요. 이것을 가능케 하는 것이 무선 솔루션입니다.

세 번째는 생산공정에서 대용량 데이터의 활용이 증가하고 있다는 것입니다. 기존에는 온도 데이터, 생산 수량과 텍스트 위주의 데이터만 활용했었다면, 지금은 비전 검사 장비의 검사 영상이나 CCTV 영상과 같은 대용량 데이터들의 활용이 늘어나고 있다고 합니다. 마지막은 클라우드 활용 확대인데요. 공장에서 수집되는 다양한 정형, 비정형 데이터들을 클라우드로 옮겨서 분석하고, 공장 운영 및 디지털 트윈에 활용하는 사례가 늘어나고 있다고 합니다.

스마트 팩토리로 전환하면 앞서 보신 4가지 특징을 누릴 수 있습니다만, 스마트 팩토리 전환은 결코 쉽지 않습니다. 그 이유 역시 위와 같이 4가지로 정리할 수 있는데요. 먼저 현장 네트워크 장비들이 표준화되어 있지 않고, 체계적으로 관리되지 않아 신기술을 적용하기 어려운 한계를 꼽을 수 있습니다. 그리고 무선 네트워크를 활용하고 싶어도 기존에 유선 네트워크가 워낙 많이 활용되고 있고, 무선 네트워크에 간섭이 많을 수 있는 환경인 점, 무선 네트워크로 커버하지 못하는 지역에 장애 발생 시 대응이 어렵다는 점이 있습니다.

여기에 제조 공정에서 발생하는 데이터들을 어떻게 수집하고 활용할 수 있는지에 대한 방안이 뚜렷하게 보이지 않는다는 점, 그리고 이렇게 증가하는 데이터가 과연 어느 정도 수준까지 증가할 것인지 예측이 어려울 뿐더러, 대량의 데이터를 커버할 수 있는 높은 대역폭의 인프라를 구축하기에는 비용 부담이 큰 것도 사실입니다. 마지막으로 1부와 2부에서도 자주 말씀드렸던, OT 보안 위협 증가에 대응하기 위한 준비가 미흡하다는 점을 들 수 있겠습니다.

그리고, 이미 공장의 IT와 OT는 IoT 기기, AGV와 같은 설비를 통해 많은 부분에서 연동되어 운영되고 있습니다. OT 환경에 점점 IT의 신기술들이 적용되고 있다고 봐도 될것 같은데요. 그런데 신기술을 적용 하더라도 IT와는 달리 다운타임이 허용되어서는 안되는 OT 환경의 특성, 즉 공장의 가용성을 어떻게 보장할 수 있느냐 역시 스마트 팩토리로 전환하기 어려운 요인 중 하나라고 할 수 있습니다. 게다가, 공장의 인프라는 한번 구축하면 중간에 변경하거나 확장하는 것이 매우 어렵습니다. 따라서 한번 구축할 대 표준화된 아키텍처를 기반으로 구축해야 한다는 것이 매우 중요합니다.

그렇기 때문에 이미 인프라가 구축되어 있는 기존 공장을 스마트 팩토리로 전환하는 것은 매우 어렵습니다. 하지만 방법이 없는 것은 아닙니다. IT-OT 통합 네트워크를 구축하면 됩니다. 그런데 지금까지 IT와 OT는 별개로 운영되어 왔고, 각 영역 별 제품 공급업체도 다르기 때문에 통합이 과연 가능할까라는 의구심이 생길 수 있을텐데요.

그래서 시스코와 로크웰 오토메이션이 협업을 하고 있는 것으로 이해하시면 됩니다. 2부에서 보셨던 CPwE와 같은 IT-OT 통합 네트워크 레퍼런스 아키텍처를 제공하고 있고요. 양사가 협력해 출시한 맞춤형 장비를 사용하면, 앞서 말씀드린 스마트 팩토리로 전환할 때 겪을 수 있는 어려움의 상당 부분을 해결할 수 있습니다.

• ■스마트 팩토리를 위한 시스코, 로크웰 오토메이션의 경쟁력과 구축 사례

시스코는 기존에 오랫동안 쌓아온 IT영역의 노하우를 바탕으로 OT영역에도 그 실력을 유감없이 발휘하고 있습니다. 공장에서도 디지털 트윈, 설비의 비전 분석 등 가상화 기술이 이미 많이 활용되고 있으며, AGV/AMR 설치의 원활한 사용을 위해 고성능의 무선 네트워크 솔루션도 출시했고요. 설비 운영의 기반인 네트워크 전반을 소프트웨어로 관리되는 네트워크 패브릭으로 구성함과 동시에, IT와 OT 통합 모니터링, 네트워크에 접근하려는 사용자의 유무선 통합 인증 등을 통해 보안 영역도 놓치지 않았습니다.

이러한 시스코의 역량이 총 집약된 사례가 바로 폭스바겐이 중국에 세운 MEB(전기차 전용 플랫폼)공장입니다. 위 공장은 구축되어 운영된 지 2년정도 되었다고 하고요. 하나의 커다란 네트워크망을 구축한 다음, 용도에 따라 SDN, 소프트웨어 기반의 가상 네트워크로 구분해 운영하고 있습니다. 덕분에 추후 새로운 기술을 적용하기 위해 새로운 물리적 네트워크를 설치할 필요 없이 가상 네트워크를 늘려나가면 되는 유연성을 확보할 수 있었습니다.

AGV에 활용되는 무선 네트워크 역시 SDN에 통합되어 운영되며, 각종 설비 역시 자동화 기술을 통해 효율적으로 운영되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 시스코 입장에서는 OT 네트워크에 대해 다소 부족한 점이 있었다고 합니다. 실제 고객들도 시스코가 OT 네트워크도 잘 할 수 있을까에 대한 의구심을 가졌다고 하고요. 그래서 시스코는 OT 전문가인 로크웰 오토메이션과의 협력을 통해 이러한 세간의 우려를 불식시키기 위해 노력하고 있습니다.

그렇다면 OT 영역의 전문가인 로크웰 오토메이션의 전문 영역은 무엇인지 살펴보겠습니다. 먼저 130년간의 산업현장 관리 노하우를 바탕으로 OT 네트워크에 대한 아키텍처 설계 서비스를 제공합니다. 다양한 네트워크 장비들을 어떻게 배치해야 하고 기기들과의 연결은 어떻게 해야 하는지에 대한 설계를 제공하며, 이 부분은 앞서 자주 보여드렸던 시스코와의 합작물인 CPwE를 근간으로 합니다. 그리고 이를 바탕으로 실제 현장에 적용, 구축까지 수행하고 있습니다. OT 네트워크 설계부터 구축, 운영까지 엔드-투-엔드 서비스를 제공한다고 보시면 됩니다.

이번에는 사례를 살펴볼 차례입니다. 먼저 국내 식음료 기업 사례이고요. 이 기업은 스마트 팩토리를 구축하고자 했으나 IT 전문 역량이 부족해 로크웰 오토메이션의 도움을 받아 IT와 OT 통합 네트워크 기반의 스마트 팩토리를 성공적으로 구축했습니다. 현재는 OT 보안 위협에 대응할 수 있는 보안 솔루션 도입을 검토 중이라고 합니다.

이번 사례는 글로벌 제약회사의 OT 보안성 향상을 위해 IT와 OT 네트워크를 통합한 사례입니다. 로크웰 오토메이션의 글로벌 인프라 지원을 받아 제약회사가 운영하는 전 세계에 64개 공장의 네트워크를 논리적으로 세분화했고, 실시간 네트워크 위협 탐지 서비스를 통해 본사 뿐만 아니라 해외 공장 전체의 OT 보안 역량을 강화한 사례라고 보시면 됩닏다.

이번 세션을 요약하면 이렇습니다. 스마트 팩토리 구축에는 반드시 IT-OT 통합 네트워크가 필요하다는 것, IT와 OT 모두 잘하는 기업은 사실 없기 때문에, 이렇게 시스코와 로크웰 오토메이션이 협력하여 만든 통합 아키텍처를 활용하라는 것, 마지막으로 한번 지으면 수십년을 사용해야 하는 공장의 특성을 고려해, 공장을 처음 짓는 단계부터 최적의 인프라 디자인을 해야 한다는 것으로 정리할 수 있겠습니다. 

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3. 시스코 OT 보안 Quick Start 서비스 소개

세 번째 세션은 '시스코 OT 보안 진단 서비스'입니다. 첫 번째 세션에서 로크웰 오토메이션의 OT 네트워크 건강진단 서비스를 소개해 드렸다면, 이번 세션에서는 보다 OT 보안에 초점을 맞춘, 시스코의 OT 보안 진단 서비스는 구체적으로 어떤 서비스를 제공하는지에 대한 내용을 다룹니다.

• ■시스코 OT 보안 진단 서비스 개요

시스코가 바라보는 이상적인 OT 보안 과정은 위와 같습니다. 먼저 현장에 있는 자산들의 세밀한 파악입니다. 이미 현장에서는 자산들이 어디에 얼마나 있는지는 이미 잘 파악하고 있을 것이나, 보안 관점에서 바라보면 다를 수 있습니다. 보안 관점에서의 자산은 네트워크에 연결되어 있는 자산을 뜻하고요. 이런 자산에 대한 현황을 먼저 파악하는 것부터 출발합니다. 이어서 이렇게 자산들이 연결되어 있는 네트워크를 분리해 보안 위협이 확산되는 것을 막고, 2부에서 말씀드렸던 Industrial DMZ를 구성해 인가되지 않는 접근은 차단합니다.

이어서 실시간 보안 위협을 탐지하기 위한 절차 수립 및 솔루션을 도입하고요. 마지막으로, 전체 보안 현황을 점검하고 관리해 나갈 수 있는 보안 관제 센터를 IT와 OT 구분 없이 서로 통합하여 대응할 수 있는 체계를 마련해야 합니다.

그래서 시스코가 제공하는 OT 보안 진단 서비스는 앞서 언급한 4단계 과정을 모두 커버할 수 있는 서비스로 제공됩니다. 보안 관점에서의 자산 목록을 자동화 기반으로 확보하고, 이에 대한 취약점 탐지 및 분석을 수행합니다. 그리고 모든 기기, 설비들에 대한 네트워크 관계망을 토폴로지로 그린 다음, 어디서 어떤 문제가 발생하는지, 어떤 조치가 필요한지에 대해 파악 후 상세한 보고서를 고객에게 제공하는 형태로 진행되는 서비스입니다.

시스코가 제공하는 보안 진단 서비스는 명확한 방법론을 기반으로 위협을 평가합니다. 시스코가 쌓아온 다수의 컨설팅 사례와 전문가 집단의 지식을 토대로 위와 같은 방법론을 만들었고요. 이에 따라 공장 내부의 보안 상황을 점검하고 위협 수준을 평가해 OT 네트워크의 정확한 보안 진단을 내리고 있습니다.

• ■시스코 OT 보안 진단 서비스 상세 내용

시스코의 OT 보안 서비스는 OT 통찰력 컨설팅, OT 통찰력 및 보안 컨설팅 두 가지 트랙으로 제공됩니다. 둘의 차이점은 딱 하나인데요. 실시간 위협 탐지 평가를 제공하는지 유무에 따라 달라집니다. 기본적으로 기존 공장 대비 보안이 강화된 스마트 팩토리를 위한 OT 네트워크 통찰력 컨설팅을 제공하며, 여기에 실시간으로 OT 보안 위협을 탐지해 대응할 수 있는 능력을 배양할 수 있는 OT 통찰력 및 보안 컨설팅을 제공합니다.

OT 보안 진단 서비스는 고객의 상황에 따라 다르나 통상 4주에서 6주 정도로 진행됩니다. 수행 단계는 일반적인 컨설팅 단계와 크게 다르지 않습니다만, 차이점이라면 5단계의 위협 탐지 부분입니다. 각 기기들이 어떻게 네트워크에 연결되어 있고, 그 기기들이 생성하는 네트워크 트래픽이 어떻게 흘러가며, 여기서 어떤 위협이 탐지되는지에 대한 상세한 분석을 시스코 CyberVision이라는 솔루션으로 수행합니다. 이후 수집된 데이터를 기반으로 분석 후 결과를 보고하는 형태로 서비스가 수행된다고 보시면 되겠습니다.

시스코는 현장에 우측에 있는 별도의 데이터 수집 툴킷을 배포해서 데이터를 수집합니다. 이 때 공장의 상황에 따라 실시간으로 데이터를 수집해서 분석할 지, 아니면 별도의 USB에 모아 추후 콘솔에 업로드해서 데이터를 통합한 뒤 분석할 지를 결정할 수 있습니다. 고객 환경에 맞게 유연하게 데이터를 수집할 수 있다는 것입니다. 이 역시 앞서 첫 번째 세션의 네트워크 건강진단 서비스와 마찬가지로, 공장 영향을 최소화하기 위한 조치라고 이해하시면 됩니다.

OT 보안 진단 서비스 산출물은 위와 같습니다. 기본적으로 보안 관점에서의 자산 정보를 보여드리고, 자산 별 보안 취약점 분석, 그리고 네트워크 토폴로지와 보안을 개선할 수 있는 방안을 아키텍처와 함께 제공합니다.

이번 세션의 내용을 요약하면, OT 보안을 강화하기 위해 보안 관점에서의 자세한 현황 파악 및 실시간 위협 탐지, 그리고 이를 개선할 수 있는 OT 보안 체질 개선 아키텍처를 제시하는 서비스를 고객 환경에 따라 4주에서 6주 정도의 시간동안 수행한다라고 정리할 수 있겠습니다.

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4. 산업용 무선 - 걷기에서 뛰기까지 코칭 서비스 소개

마지막, 네 번째 세션은 '산업용 무선 - 걷기에서 뛰기까지 코칭 서비스 소개'입니다. 공장에서 활용되는 기존 무선 서비스 활용 사례와 문제점들을 살펴보고, 시스코 무선 솔루션으로 해결할 수 있는 방안과 성공 사례에 대한 내용을 다룹니다.

• ■산업용 무선에 코칭 서비스가 필요한 이유

먼저 공장에서 무선 활용 사례를 살펴보면 위와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 무선서비스는 첫 번째로 현장 지원들이 어디에서든 원활히 업무를 수행할 수 있는 유연성 향상을 위해 사용되며, 두 번째로 주요 설비의 무선 연결과 이를 통한 현장 직원의 안전을 모니터링하기 위한 용도로 주로 사용됩니다.

그런데 무선은 유선과는 달리 특정 채널에서 송수신을 동시에 할 수 없는 반이중 통신(Half Duplex)이라는 특징을 가지고 있습니다. 그래서 유선에 비해 지연시간, 지터, 패킷유실과 같은 단점을 가지고 있는 한계가 있는데요. 때문에 현장에서 무선 네트워크를 구축하려 할 때 이 부분을 간과하게 되면 설비들의 원활한 운영 측면에서 다양한 문제가 발생할 수 있습니다.

이번에는 실제 무선 AP를 설치하고 운영하는 과정에서 발생할 수 있는 문제들을 살펴보겠습니다. 현장에서 무선 AP를 설치할 때 위와 같이 잘못된 형태로 설치하거나 산업현장에 맞지 않는, 실내 오피스용 장비를 쓰는 경우, 안테나 성능을 위해 반드시 수평 3M, 수직 1M 정도의 공간을 띄워놔야 하는데 그렇지 않은 형태로 설치하는 경우들이 많이 있다고 합니다. 게다가 설치하기 전에는 아무것도 없는 공간에 AP를 설치했는데, 시간이 지나고 AP 주변에 네트워크에 영향을 줄 수 있는 장해물이 설치되는 등의 문제 역시 자주 발생하는 케이스 중 하나라고 하고요.

게다가 유선과 달리 무선의 특성 상 위와 같이 예측하기 어려운 다양한 요소들로 인해 무선 네트워크가 영향을 받아 제 성능을 발휘하지 못할 가능성이 높다는 점도 간과해서는 안됩니다.

그래서 무선 네트워크 환경은 사전에 수행하는 디자인 작업이 매우 중요합니다. 디자인을 잘 하기 위해서는 현장을 잘 알아야 하죠. 철저한 현장 분석 및 이를 바탕으로 향후 안정적으로 무선 네트워크가 운영될 수 있는 디자인이 뒷받침 되어야 앞서 열거한 다양한 문제들을 해결할 수 있기 때문입니다.

• ■산업용 무선 디자인 Success Track

앞서 살펴본 무선 네트워크 구현에 있어서의 어려움을 해결하기 위해 시스코는 두 가지 서비스를 제공합니다. 먼저 알아볼 것은 산업용 무선 디자인 Success Track이고요. 첫 단계는 위와 같습니다. 핵심은 고객 현장에서 주로 어떤 애플리케이션, 설비를 사용하는지를 파악하는 것입니다. 

이후 해당 애플리케이션에 알맞은 적합한 무선 기술을 선정합니다. 2부 Tech Insight에서 시스코는 Wi-Fi, CURWB, Praivate 5G 3가지 무선 기술을 제공한다고 말씀드렸고요. 이 기술들을 적용한 솔루션, 제품들을 각각 개별적으로만 사용하는 것이 아닌, 혼용해서 사용할 수 있다고도 설명드렸던 것, 기억 하시죠?

무선 솔루션 선정까지 끝났으면, 실제 현장에 어떻게 설치할 것인지에 대한 현장 실사가 필요합니다. 이 단계가 매우 중요하기 때문에 시스코는 별도의 도구를 활용해 위와 같은 다양한 요소를 바탕으로 현장 진단을 실시하고요. 이 단계의 주 목적은, 현장에 설치된 무선 네트워크 커버리지가 얼마나 될 것이며, 계획한 대로 충분히 현장의 설비들을 무선 네트워크로 연결해 운영할 수 있는지를 따져보는 것입니다.

현장 실사까지 끝났으니 이제 실제 현장에 솔루션들을 가져와 정말 계획한 대로 무선 커버리지와 성능이 나오는지 검증해 볼 차례입니다. 이를 위해 시스코는 파일럿 장비를 대여해주고 전문가를 파견해 어떻게 솔루션을 설치하고 운영하면 좋은지에 대해 검증된 사례, 활용 방안을 제공하고요. 덕분에 고객은 솔루션 도입 전에 자사의 현장에서 시스코의 무선 솔루션이 만족할만한 커버리지와 성능을 제공하는지 점검해 볼 수 있습니다.

이번에는 시스코 무선 솔루션이 성공적으로 설치되어 운영하는 사례를 살펴보겠습니다. 적용된 솔루션은 CURWB 이고요. 국내 철강 고객의 경우 최대 1Km가 떨어진 현장에서도 대용량 영상 트래픽을 전달할 수 있었습니다. 덕분에 현장의 높은 크레인에서도 CCTV를 설치해 작업자의 안전을 멀리 떨어진 본사에서도 모니터링할 수 있게 되었다고 합니다.

두 번째 사례는 싱가폴의 오일탱크 회사이고요. 바다위에 떠있는 유조선과 항구에 있는 오일탱크에 CURWB와 방폭 무선 AP를 설치해 무선 네트워크를 구현했는데요. 앞의 사례와 마찬가지로 매우 넓은 지역임에도 불구하고 무선 네트워크를 구현해 CCTV로 현장 모니터링 및 IoT 기기를 통한 데이터를 수집할 수 있었던 사례입니다.

• ■AGV/AMR(이동형 설비) Success Track

이번에는 AGV/AMR만을 위한 Success Track입니다. 전반적인 방법론은 산업용 무선 디자인 Success Track과 동일합니다만 기술이 적용되어 사용되는 설비가 다르기 때문에 구분한 것으로 보시면 되겠습니다. 먼저 첫 단계인 애플리케이션 파악 단계인데요. AGV/AMR은 공장 내부에서 자유롭게 이동하는 설비이기 때문에 이동하는 과정에서 무선 네트워크가 끊기면 안됩니다. 그래서 CURWB가 가장 적합한 솔루션이라는 것을 알 수 있고요.

CURWB는 AP 역할을 하기 위해 위와 같이 공장 곳곳에 배치됩니다. 그리고 특정 CURWB 영역에서 운영되던 AGV/AMR이 그 지역을 벗어난다 하더라도 로밍이 없는, 즉 연결의 끊김 없이 10ms 이내의 초 저지연으로 다른 CURWB에 접속하여 작동합니다. 그리고 이렇게 계속 이동하는 장비임에도 불구하고 500 Mbps의 빠른 속도를 보장하기에, 장비에서의 데이터 수집이나 서로 간의 데이터 통신에도 전혀 문제가 없습니다. 때문에 AGV/AMR에 적합한 무선 솔루션으로 CURWB를 선정할 수 있는 것입니다.

CURWB가 적합한 무선 솔루션으로 선정되면 이어서 현장 실사를 진행하고요.

마찬가지로 파일럿 장비를 고객에게 대여해 전문가와 함께 무선 성능을 검증할 수 있도록 지원합니다. 당연히 AGV/AMR의 무선 운영에 자주 활용되는 사례와 함께, PoC를 수행하는 전문 툴을 통해 위와 같이 자세한 리포트도 고객에게 제공합니다.

그럼 CURWB가 AGV/AMR에 적용된 사례를 살펴볼까요? 미국 자동차 공장의 경우 기존에는 AGV 무선 네트워크에 음영 지역이 많아서 AGV 운영에 문제가 많았으나 CURWB로 깔끔하게 해결한 사례입니다.

이번 사례는 미국 농기구 제조 공장인데요. 이 공장의 특정 수준 이하의 레이턴시, 지연이 보장되어야 하는 명확한 KPI가 있었다고 합니다. 그래서 어떻게 보면 CURWB를 활용한 네트워크 설계 시 보다 명확하게 디자인하고 성능을 확실히 검증해서 성공적으로 무선 네트워크를 구축할 수 있었던 사례가 아닌가 싶습니다. KPI를 준수할 수 있는 수준으로 무선 네트워크를 구현하면 될테니까요.

마지막 세션의 마지막 요약입니다. 산업용 무선은 고객 환경에 알맞은, 고객이 필요로 하는 애플리케이션, 설비에 따라 적합한 무선 기술을 도입해야 하며, 현장 실사가 매우 중요하고, 시스코가 제공하는 산업용 무선 디자인 및 AGV/AMR과 같은 이동형 설비를 위한 맞춤 Success Track을 통해 고객은 원활한 무선 네트워크 환경을 구현할 수 있다 정도로 정리할 수 있겠습니다.

여기까지 총 3부에 걸쳐 시스코와 로크웰 오토메이션이 주최한 차세대 스마트 팩토리 네트워크 2022 오프라인 세미나의 세션을 정리했습니다. 총 11개의 세션이었던 만큼 한 콘텐츠에 모두 담지 못한 점은 아쉽긴 합니다. 내용이 워낙 방대했기에 너무 간략히 요약하면 세션의 중요한 내용들이 제대로 전달되지 않을 것 같아 최대한 간추려서 핵심 내용 위주로만 정리한다고 했는데에도 분량이 꽤 많았네요. 3부까지 읽으시느라 고생 많으셨고요.

이번 세미나를 한 문단으로 정리하면 이렇습니다. 스마트 팩토리의 핵심 키워드는 '연결'이고, 이 연결로 인해 새로운 기술이 서로 다른 분야에 접목되면서 발생할 수 있는 다양한 문제들(팩토리 네트워크의 효율적인 운영 및 보안 위협)을 단번에 해결하기 위해, IT와 OT영역의 글로벌 리더 시스코와 로크웰 오토메이션이 협력해 CPwE라는 레퍼런스 아키텍처를 내놓았다라고 정리하겠습니다. 그리고, 기기와 데이터간의 연결을 넘어 사람과 사람을 연결함으로써 제조기업도 제조 효율화를 넘어 데이터 기반의 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 형태로 진화해야 한다는 것도 인상깊었던 내용이었던 것 같습니다.

끝으로, 콘텐츠에서 소개된 다양한 시스코의 스마트 팩토리 솔루션 도입에 대한 보다 자세한 상담이 필요하신 분들은 아래의 링크를 통해 전문가의 도움을 받아보시기 바랍니다.

• ●시스코 IoT 솔루션 상담 신청하기

모쪼록 이번 콘텐츠가 스마트 팩토리에 대한 전반적인 이해 및 최신 트렌드 파악에 조금이나마 도움이 되셨으면 좋겠습니다.  끝!